IGF-Nr.: 16.857N / Prozessbegleitendes dynamisches Spannen zur Verzugs- und Eigenspannungsoptimierung beim Schweißen von Bauteilen (DYN-SPANN)

Produktinformationen

Generell gilt der Zusammenhang, dass Eigenspannungen und Verzug sich gegenseitig bedingen. Mit einer überbestimmten Lagerung bzw. Überkompensation, hier im Folgenden "starke Einspannung" genannt, wird i.d.R. eine Minimierung des schweißbedingten Verzugs erzielt, wohingegen die Eigenspannungen und deren Gradienten stark ansteigen können.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer Methode, mittels welcher sich die gegenseitig evozierenden schweißbedingten Größen Verzug und Eigenspannung während des Prozesses minimieren lassen. Ermöglicht werden soll dies durch eine dynamische Spanntechnik, die sich zeitlich ansteuern und gezielt verändern lässt. Die Ermittlung der optimalen Spannkräfte und -zeiten zur gleichzeitigen Reduzierung von Verzug und strukturmechanischer Beanspruchung soll mittels numerischer Simulation erfolgen. Dabei beruhen die Finite-Elemente-basierten Berechnungen auf Untersuchungen mit statisch eingespannten Bauteilen und des neu zu entwickelnden dynamischen Spannsystems. Mit Erreichung der Vorhabenziele steht eine Methode zur Verfügung, welche ein signifikantes Potenzial zur Wirtschaftlichkeitssteigerung beim Verschweißen von Bauteilen bietet. Kosten- und zeitintensive Nacharbeiten, wie z.B. das Richten von Bauteilen oder Wärmebehandlungen zur Reduzierung von Schweißeigenspannungen, werden reduziert bzw. können gänzlich entfallen.
Da im Vorhabens die Modellierung von Spannsystemen näher untersucht wird, werden sich weitere Erkenntnisse für die Simulation thermischer Fügeprozesse ergeben. Diese werden dazu beitragen, die industrielle Akzeptanz im Umgang mit digitalen Werkzeugen zu steigern und ihren Einsatz zu fördern. Durch die experimentelle und virtuelle Untersuchung von praxisnahen Einspannszenarien werden sich Ergebnisse bzw. Modelle auch direkt von Anwendern nutzen lassen. Denkbar ist, dass dieses neuartige Spannsystem ein weiteres Segment auf dem Vorrichtungsmarkt schafft.

ISBN

978-3-96870-242-1

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 243

Erscheinungsdatum

Januar 2015

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

144